医学免疫学：补体系统

1、医学免疫学医学免疫学 目的要求目的要求 n掌握：补体系统的概念、功能及生物学意义；掌握：补体系统的概念、功能及生物学意义； 经典途径的主要激活过程及三条补体激活途径经典途径的主要激活过程及三条补体激活途径 的主要不同点。的主要不同点。 n熟悉：补体系统的组成。熟悉：补体系统的组成。 n了解：补体的理化性质了解：补体的理化性质,命名命名,激活的调节及补激活的调节及补 体受体；补体与疾病关系。体受体；补体与疾病关系。 教学难点教学难点 补体经典途径、补体经典途径、MBL途径及旁路激活途径的途径及旁路激活途径的 激活过程。激活过程。 教学重点教学重点 补体的概念、组成及生物学功能。补体的概念、组成及

2、生物学功能。 一、概述一、概述 二、二、补体系统的激活补体系统的激活 三、补体激活的调控三、补体激活的调控 四、四、补体系统的生物学功能补体系统的生物学功能 内容提要内容提要 + 新鲜免疫血清新鲜免疫血清细菌细菌溶解溶解 霍乱弧菌霍乱弧菌 +新鲜免疫血清在新鲜免疫血清在56加热加热30分钟分钟 细菌细菌凝集凝集再加新鲜免疫血清细菌再加新鲜免疫血清细菌 又溶解又溶解. 由此试验得出新鲜免疫血清有两种成分：由此试验得出新鲜免疫血清有两种成分： 1）对热稳定、能使细菌）对热稳定、能使细菌凝集凝集的成分，即的成分，即Ab。 2）对热不稳定、可对热不稳定、可“补充补充”Ab溶解细菌的成溶解细菌的成 分分

3、 ，将其命名为，将其命名为补体补体。 一、概述一、概述 补体的补体的概念概念 （一）补体系统的组成（一）补体系统的组成 （二）补体的命名（二）补体的命名 （三）理化性及生成部位（三）理化性及生成部位 一、概述一、概述 补体补体：complement complement 存在于人和脊椎动存在于人和脊椎动 物血清、组织液中及细胞膜上的物血清、组织液中及细胞膜上的 一组球蛋白，经活化后具有酶活一组球蛋白，经活化后具有酶活 性，包括性，包括3030余种成分，称为余种成分，称为补体补体 系统系统。 1 1补体的固有成分补体的固有成分 经典途径经典途径的的C1qC1q、C1rC1r、C1sC1s、C4C

4、4、C2C2； MBLMBL途径途径的的MBLMBL（甘露糖结合凝集素）甘露糖结合凝集素） 和丝氨酸蛋白酶；和丝氨酸蛋白酶； 旁路途径旁路途径的的B B因子、因子、D D因子；因子； 三条途径的三条途径的共同末端通路共同末端通路C3C3、C5-C9C5-C9。 2 2调节蛋白调节蛋白：P P因子、因子、I I因子、因子、H H因子等。因子等。 3 3补体受体补体受体：CR1-CR5CR1-CR5、C3aRC3aR、C2aRC2aR、 （一）补体系统的组成（一）补体系统的组成 （二）补体的命名（二）补体的命名 C1-C9;C1-C9; B B 、D D 、P P； C4BP; C4BP; C3(

5、C3a C3(C3a、C3b)C3b)； iC3b; iC3b; C1 C1、C4b2bC4b2b； （二）补体的命名（二）补体的命名 （三）理化性及生成部位（三）理化性及生成部位 1. 补体多属补体多属球蛋白，少数属球蛋白，少数属或或球蛋白；球蛋白； 2. 各补体成分的分子量及血清各补体成分的分子量及血清含量含量不一不一, C3含量最高；含量最高；C4BP分子量最大分子量最大; 3. 某些对热敏感，某些对热敏感，56 30分钟可灭活，此分钟可灭活，此 称为补体的灭活或称为补体的灭活或血清血清的的灭活灭活； 4. 主要由肝细胞、巨噬细胞产生。主要由肝细胞、巨噬细胞产生。 二、补体系统的激活二、

6、补体系统的激活 补体系统各成分通常以补体系统各成分通常以非活性非活性状态状态 存在于血浆中，在活化物质作用下，补存在于血浆中，在活化物质作用下，补 体发生复杂的体发生复杂的级联反应级联反应 (Cascade)，表表 现出生物学活性，此为补体的激活。现出生物学活性，此为补体的激活。 激活途径激活途径 （一）经典途径一）经典途径 (classical pathway)(classical pathway) Ag+AbAg+Ab -C1q -C1q （二）旁路途径（二）旁路途径(alternative pathway)(alternative pathway) 细菌细菌脂多糖脂多糖-C3-C3 （三

7、）（三）MBLMBL途径（途径（lectin pathwaylectin pathway） MBL+MBL+病原微生物病原微生物-MASP-C4,C2-MASP-C4,C2 甘露糖残基甘露糖残基 共同末端效应（膜攻击阶段）共同末端效应（膜攻击阶段） (一一)经典激活途径经典激活途径（classical pathway） 1 1、激活物、参与成分及条件、激活物、参与成分及条件 2 2、激活过程：识别、活化、效应、激活过程：识别、活化、效应 1 1) ) 识别阶段识别阶段：C1(C1q)C1(C1q)与与ICIC中中IgIg分子的补体结分子的补体结 合位点结合，至合位点结合，至C1C1（酯酶）形成

8、。酯酶）形成。 C1qrs C1qrs ICIC - C1q -C1q - C1r -C1r - C1sC1s 2)2)活化阶段活化阶段：C1sC1s作用于后续成分作用于后续成分, ,至形成至形成 转化酶和转化酶和C5C5转化酶转化酶。 C4-C4a + C4bC4-C4a + C4b C2-C2a + C2bC2-C2a + C2b C1sC1s -( (转化酶转化酶) ) C3 - C3b + C3aC3 - C3b + C3a ( (转化酶转化酶) ) 3 3）膜攻击阶段）膜攻击阶段 * * C5C5转化酶转化酶 裂解裂解C5C5 系列的连接反应系列的连接反应 形成形成C5bC5bC9C

9、9膜攻击复合物膜攻击复合物 (membrane attack complex,MAC） 损伤靶细胞膜损伤靶细胞膜细胞崩解细胞崩解 C5C5C5a + C5bC5a + C5b C4b2a3bC4b2a3b C6C6、C7C7、C8C8、C9C9 C5b6789(MAC)C5b6789(MAC) C5b C6 C7 C8 C 9 C 9 C 9 C 9C 9 C 9C 9 C 9 C 9 MAC的的 结构结构 RBC + RBC 补体补体 RBC RBC A型型 A抗原抗原 B型型 抗抗A抗体抗体 抗抗A抗体抗体 （二）（二）MBL（mannan-binding lectin ） 途径途径 病原

10、微生物感染病原微生物感染 M M 和中性粒细胞产生和中性粒细胞产生IL-1、IL-6、TNF 急性期反应急性期反应 肝脏产生肝脏产生MBL/FCN(MBL/FCN(纤维胶原素纤维胶原素) )等急等急 性期蛋白性期蛋白 MBL与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合与细菌甘露糖残基和丝氨酸蛋白酶结合 MASP（MBL相关的相关的丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶) 水解水解C4C4和和C2C2 形成形成C3C3转化酶转化酶。 (三三) 旁路途径（旁路途径（alternative pathway） n 不经不经C1C1、C4C4、C2C2，由由C3C3、B B因子、因子、D D 因子参与的补体激活过程。因子参与的

11、补体激活过程。 n “激活物激活物”主要是细菌主要是细菌脂多糖脂多糖（内（内 毒素）和其他多糖毒素）和其他多糖, ,以及凝聚的以及凝聚的IgAIgA和和 IgG4IgG4等（为补体激活提供接触面）。等（为补体激活提供接触面）。 补体激活补体激活 形成形成C5转化酶转化酶 裂解裂解C5 系列的连接反应系列的连接反应 形成形成C5bC9复合物复合物(membrane attack complex，MAC） 损伤胞膜损伤胞膜细胞崩解。细胞崩解。 三条途径特点比较 n激活物激活物 n识别分子识别分子 nC3转化酶转化酶 nC5转化酶转化酶 n出现、激活时间出现、激活时间 n作用特异性作用特异性 n有无

12、正反馈放大环路有无正反馈放大环路 C4b2a C4b2a C4b2a3bC4b2a3b 补体激活对机体：补体激活对机体： 既有保护又有损伤既有保护又有损伤 正常情况下机体通过一列调节机正常情况下机体通过一列调节机 制使补体激活反应适度以防止：制使补体激活反应适度以防止： 补体成分过度消耗；补体成分过度消耗； 自身组织受损害自身组织受损害。 控控 控控 (一一) 补体的自身调控补体的自身调控 补体激活过程中产生的某些中间产补体激活过程中产生的某些中间产 物极不稳定，成为级联反应的重要自限物极不稳定，成为级联反应的重要自限 因素。因素。 (二二) 补体调节因子的作用补体调节因子的作用 功能功能 n

13、 溶细胞作用溶细胞作用 n 调理作用（调理作用（opsonization） n C3b参与清除免疫复合物（参与清除免疫复合物（IC） n 引起炎症反应引起炎症反应 n 免疫调节作用免疫调节作用 ( (一一) )补体介导溶细胞作用补体介导溶细胞作用 补体激活补体激活 形成形成MACMAC * * 溶解病毒、溶菌溶解病毒、溶菌 抗微生物抗微生物 * * 溶解自身细胞溶解自身细胞 组织损伤与疾病组织损伤与疾病 ( (二二) )调理作用（调理作用（opsonizationopsonization） C3bC3b与吞噬细胞表面与吞噬细胞表面C3bRC3bR 结合结合促进促进吞噬、杀伤。吞噬、杀伤。 调理

14、作用调理作用 抗体单独抗体单独 或与或与补体联补体联 合合可发挥调可发挥调 理作用，即理作用，即 促进吞噬细促进吞噬细 胞对某些病胞对某些病 原体的原体的吞噬吞噬。 C3b、C4b、C5b的氨基端和羧基端分别与靶细的氨基端和羧基端分别与靶细 胞和（表达胞和（表达C3bR的）吞噬细胞结合的）吞噬细胞结合 促进吞噬、杀伤。促进吞噬、杀伤。 * * 补体与补体与IgIg结合结合 抑制新的抑制新的ICIC形成；形成； * * C3bC3b与红细胞表面与红细胞表面CR1CR1结合结合 运送至肝脏清除。运送至肝脏清除。 C3bC3b参与清除循环免疫复合物参与清除循环免疫复合物 （1 1）过敏毒素作用）过敏

15、毒素作用：C3aC3a、C4aC4a、 C5aC5a与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面 受体结合受体结合脱颗粒并释放组胺脱颗粒并释放组胺血管血管 通透性增加、平滑肌收缩。通透性增加、平滑肌收缩。 （2 2）趋化作用）趋化作用：C3aC3a、C5aC5a促进中促进中 性粒细胞趋化性粒细胞趋化。 C3a、C5a 促进中性粒细胞趋化促进中性粒细胞趋化 补体的生物学意义 n抗感染的重要机制抗感染的重要机制 n参与适应性免疫应答参与适应性免疫应答 n参与炎症性疾病的发生发展参与炎症性疾病的发生发展 n参与凝血、激肽系统、纤溶系统的参与凝血、激肽系统、纤溶系统的 相互作用相互作用 补体与疾病补体与疾病 ( (一一) )补体的遗传缺陷补体的遗传缺陷 1. 补体组分缺损或异常补体组分缺损或异常 C1、C2、C4缺陷缺陷易发易发SLE 2. 补体调节分子的遗传缺陷补体调节分子的遗传缺陷 C1抑制物缺陷抑制物缺陷遗传性血管神经性水肿遗传性血管神经性水肿 I因子缺陷因子缺陷严重的反复细菌性感染严重的反复细菌性感染 ( (二二) )补体与补体与感染性疾病感染性疾病 传染性疾病传染性疾病补体代偿性增高补体代偿性增高 ( (三三) )补体与补体与炎症性疾病炎症性疾病 肾病、肾病、ARDS、MODS、SIRS、创伤、烧伤等、创伤、烧伤等 ( (四四) )与超敏